宇宙飛行士はいかにして危険な宇宙遊泳をこなすのか

アレクセイ・レオーノフにとって、宇宙の色彩は地球上の色彩よりもはるかに美しかった。故ロシア人宇宙飛行士が1965年に故郷の惑星の上空数百マイルを漂いながら体験したものに匹敵する写真はない。宇宙の深い黒に浮かぶ遥かな青い曲線、地平線をかすめる赤、緑、黄色の線として見える夕焼け。他の探検家もこの別世界の眺めを共有したが、当時は誰もレオーノフのように、歴史上最も初期の宇宙遊泳中に宇宙船の安全な外からそれを見た者はいなかった。

ボスホート2号ミッションのパイロットは、わずか16フィートのテザーを命綱として、低軌道を一人で漂っていた。しかし、12分後、宇宙服が膨張し、シャトルのエアロックドアを通過できなくなったとき、驚きはパニックに変わった。宇宙服を着て広大な宇宙を探索する最初のパイロットとして、宇宙服の中で迷子になる最初のパイロットになるかもしれないと、パイロットは恐れた。

最近では、船外活動（EVA）としても知られる宇宙遊泳は当たり前のことだ。国際宇宙ステーション（ISS）に搭乗した宇宙飛行士は、1998年以来250回の宇宙遊泳を実施し、科学機器の設置や修理のため地球外で何時間も過ごしている。しかし、宇宙飛行士が管理された環境外での活動に慣れ、宇宙服の技術が向上したとしても、事故や死亡のリスクは依然として残っている。

レオーノフの場合、気圧の低下により宇宙服内の空気が危険なレベルまで膨張した。ガスを放出して圧力を下げようとすると、酸素が大量に漏れて窒息する危険があった。彼は危険を冒すことに決め、宇宙服のバルブを素早く開けて少し薄くしてから、屋内に戻った。一方、ソ連の宇宙機関は国民の不安を避けるためにミッションの全国放送を中止した。レオーノフは地球に戻り英雄として歓迎されたが、彼が自分の体験を語るまで、誰もが彼が直面していた危険に気付かなかった。

レオーノフの先駆的な試み以来、各国は船外活動の安全性と訓練基準を強化してきた。NASAの宇宙飛行士は水槽と無重力飛行機で船外活動の手順を練習し、軌道上で1時間過ごすごとに約7時間を水中で過ごす。最近では、仮想現実でも練習している。

その結果、今日の宇宙飛行士は船外活動に十分備えている、と元NASAのペイロードコマンダー、ジェフ・ホフマン氏は言う。同氏はそのキャリアを通じて4回の船外活動を行った。1985年の初船外活動は、NASA史上初の予定外の船外活動となった。同氏はシャトルの外に出て、壊れた衛星を修理しようとした。「この経験は、（船外活動の）訓練がいかに優れていたかを示している」とホフマン氏は3時間の船外活動について語った。「予定外だったにもかかわらず、非常に快適だった」

レオーノフの時代から装備も改良され、宇宙飛行士はより長い時間宇宙を旅することができるようになった。宇宙服はまるで個々の宇宙船のように酸素を供給し、温度を調節し、吐き出した二酸化炭素を排出する。その他の小さな追加要素によって、宇宙飛行士はより安全で快適になる。これには、乗組員が短時間で移動するために使用する装置、機動性を向上させる構造物の正面のガードレール、ヘルメット内部の曇り止めコーティング、多層断熱材と丈夫で柔軟な生地で作られた暖かい手袋などがある。

それでも、危険は現実だ。2013年、イタリアの宇宙飛行士ルカ・パルミターノは、宇宙遊泳中に宇宙服の冷却システムから漏れた水でヘルメットが浸水し、危うく溺れそうになった。宇宙飛行士は、スキューバダイバーを危険にさらすのと同じ急激な圧力変化によって、極度の疲労や血が泡立つ「意識消失」に直面するかもしれない。

時速1万8000マイルで移動する宇宙ゴミは、別のリスクをもたらす。ホフマン氏によると、地球の軌道上にゴミが蓄積するにつれて、リスクは悪化しているという。2021年後半、NASAは浮遊するゴミのためにISSの船外活動（EVA）を中止した。まだ宇宙飛行士が被害に遭ったことはないが、宇宙服が破片になると、あっという間に致命傷になる可能性がある。

宇宙遊泳がより頻繁に行われるようになっても、災害の可能性が完全になくなることはないだろう。結局のところ、それは積荷を積んだロケットに座る仕事の一部なのだとホフマンは言う。「何かが起こっても、対処できるなら、正しいことをするだろうと、私は完全に自信があった。そして、何もできないことが起こっても、なぜ心配するだろうか？」と彼は説明する。「役に立つ仕事があったから、リスクを負ったのだ。」

このストーリーはもともと、PopSci の 2022 年秋 Daredevil 号に掲載されました。PopSci+ のストーリーをもっと読む。